Противокоррозионные материалы

Лакокрасочные материалы. Грунты. Они обычно представляют собой суспензию пигментов (красителей) и наполнителя в различных лаках с добавлением растворителей, сиккатива и стабилизатора. В зависимости от основных свойств грунты, применяемые в строительстве, делят на атмосферостойкие и химически стойкие. Атмосферостойкие грунты обладают стойкостью к воздействию солнечной радиации, атмосферных осадков, промышленных газов и пыли, морской атмосферы. К ним относятся: глифталевые грунты ГФ-020 и ГФ-138, пента-фталевые ПФ-046, масляные (железный и свинцовый сурики). Эти грунты применяют для металлических конструкций, эксплуатируемых в условиях атмосферы при воздействии солнечной радиации, осадков и под навесом. Они обладают необходимой стойкостью к воздействию атмосферы, содержащей агрессивные газы и пары химических и других производств.

К химически стойким относятся грунты: фенольные ФЛ-ОЗК, ФЛ-ОЗКК и ФЛ-045; фосфатирующие ВЛ-02 и ВЛ-023; перхлорвини-ловые ХС-010, ХС-068, ХВ-050 и ХВ-31, эпоксидные ЭП-057 и ЭП-00-10. Их применяют для металлических конструкций, эксплуатируемых также в условии атмосферы, но содержащей агрессивные газы и пары. Атмосферостойкие и химически стойкие грунты имеют хорошую адгезию (сцепление) к черным металлам, обладают достаточной противокоррозионной стойкостью, хорошо сочетаются с соответствующими покровными лакокрасочными материалами (эмалями и красками).

Перед употреблением грунты разводят до рабочей вязкости соответствующим растворителем — сольвентом, ксилолом, лаковым керосином (уайт-спиритом). На поверхность металлических конструкций грунты наносят различными методами: пневматическим распылением, безвоздушным распылением с нагревом, окунанием и др. Время высыхания нанесенного на поверхность конструкции грунта зависит от его вида и колеблется от 15 мин для фосфатирующих грунтов, до 48 ч — для глифталевых (при температуре 18—23°). Грунты используют для первоначального покрытия — грунтования металлических конструкций под покровные слои эмалей и красок, а также для их временной защиты от коррозии на период транспортирования и монтажа.

Краски. В качестве красок для противокоррозионной защиты металлических конструкций применяют масляные, масляно-битумные и другие краски. Наиболее часто используют масляные краски — густотертые или готовые к употреблению.

Густотертые масляные краски представляют собой пасту, состоящую из смеси сухих пигментов и наполнителя, затертых на натуральной и искусственной олифе. Перед употреблением в пасту добавляют глифталевую или натуральную олифу и разводят до рабочей вязкости уайт-спиритом, сольвентом, скипидаром или ксилолом. Наносят краски на поверхности методами пневматического распыления, окунания, кистью. Краски высыхают при температуре 15—23°С в течение 24 ч. Применяют их для окраски предварительно загрунтованных поверхностей, эксплуатирующихся в атмосферных условиях.

Эмали — готовые красочные составы из пигментов и связующего — лаков (масляно-канифольных, масляно-глифталевых, пентафталевых, перхлорвиннловых, нитроцеллюлозных, масляно-битумных и др.). Эмалевые краски обычно выпускают готовыми к употреблению. Если необходимо изменить степень вязкости краски, в нее вводят растворители (лаковый керосин и др.). Свойства эмалевых красок зависят в первую очередь от вида применяемого лакового связующего.

В зависимости от основных свойств и условий применения эмали делятся на атмосферостойкие и химически стойкие. Атмосферостойкие эмали (пентафталевые эмали ПФ-133 и ПФ-115, перхлорвиниловые ХВ-11-СО и ХВ-16, хлоркаучуковая КЧ-172, нитроглифталевая НЦ-132) используют для металлических конструкций, эксплуатируемых в атмосферных условиях при отсутствии агрессивной среды. Химически стойкие эмали (перхлорвиниловые ХВ-124 и ХСЭ, эпоксидная ЭП-140, хлоркаучуковая КЧ-749) предназначены для металлических конструкций, эксплуатируемых в атмосферных условиях при наличии агрессивной среды (газов, паров и т. п.). Наносят эмали на поверхность конструкций методом пневматического и безвоздушного распыления, а также кистью. Высыхают эмали в естественных условиях при температуре 15—23° в течение 3—24 ч. Однако для окончательного затвердевания пленки многих эмалей, а также с целью защиты ее от механических повреждений эмалевые покрытия до транспортирования или монтажа рекомендуется выдерживать не менее 7 суток при температуре 15—23°.

Применяют эмали для окраски предварительно загрунтованных поверхностей, эксплуатируемых в атмосферных условиях.

Лаки — растворы пленкообразующих веществ (природных или синтетических смол или битумов) в летучих растворителях. В качестве пленкообразователей иногда применяют каменноугольный пек (для кузбаслака), нитроцеллюлозу и др. Растворителями пленкообразующих служат лаковый керосин, каменноугольная сольвент-нафта, скипидар и другие жидкости, самостоятельно не растворяющие пленкообразующих, используемые лишь для уменьшения вязкости связующих и называемые разбавителями, а смеси их с растворителями называют разжижителями.

В качестве пластификаторов применяют нелетучие жидкости, понижающие вязкость связующих. Они остаются в пленке после высыхания, что придает ей пластичность и меньшую хрупкость.

Лаки называют большей частью в соответствии с видом пленкообразующего вещества и реже в зависимости от растворителя. Например, смоляные лаки (бакелитовый лак, фуриловый), битумные, битумно-смоляные.

Лаки могут быть прозрачными и непрозрачными, цветными и бесцветными, давать блестящую или матовую поверхность, «холодной» и «горячей» сушки.

В зависимости от основных свойств и условия применения противокоррозионные лаки подразделяют на кислотостойкие, щелочестойкие, термостойкие («печные»).

Применяются лаки для окраски металлических и бетонных поверхностей в холодном и горячем состояниях.

Для окраски металлических конструкций рекомендуются лаки марок БТ-577 (бывший 177), ХСЛ, ХС-724, ХС-76, ПФ-170 (бывший 170). Лаки можно наносить на перхлорвиниловые грунты марок ХС-010 ГОСТ 9355—60, ХС-068 МРТУ 6-10-820-69, ХВ-050 МРТУ 6-10-934-70.

Рулонные и листовые материалы. Поливинилхлоридный пластикат представляет собой термопластичный материал, получаемый путем вальцевания смеси поливинилхлоридной смолы с различными пластификаторами и наполнителями или переработкой отходов различных пластиков. Его выпускают в виде рулонов толщиной до 2 мм и листов длиной 1000, шириной 600 и толщиной 1—5 мм. Предел прочности на растяжение пластиката 0,7—1 кН/см², относительное удлинение 80—150%, предельная температура применения от —15 до +60°. Он обладает стойкостью к воздействию воды, щелочей, кислот, растворов и солей.

Пластикат применяют для защиты от коррозии металлических и железобетонных технологических аппаратов и строительных конструкций (резервуаров, бассейнов, гальванических ванн, полов, лотков, приямков). К основаниям его приклеивают специальными клеями ВК-П и ЛАР.

Полиизобутилен листовой — полиизобутилен с наполнителями (сажа, графит, тальк, асбест). Полиизобутиленовые листы выпускают длиной 4000—5000, шириной 800—1000 и толщиной 2,5—3 мм. Предел прочности полиизобутилена на растяжение 0,045— 0,6 кН/см², относительное удлинение 475—550%, предельная температура применения от —30 до + 60°. Он обладает высокой химической стойкостью к большинству кислот, растворам щелочей и солей. Применяется для облицовки строительных конструкций и оборудования.

Винипласт — термопластичный материал, получаемый на основе поливинилхлоридной смолы. Листовой винипласт изготовляют главным образом следующих размеров: 1700х840х(1—20) мм. Предел прочности (кН/см²) винипласта на растяжение 4,5—5,5, на сжатие 8—10, максимальная температура применения от —25 до + 60°. Он обладает стойкостью к действию кислот и щелочей.

Применяют винипласт для сплошного покрытия в наиболее ответственных сооружениях (фундаментах, цокольной части), а также для облицовки бассейнов и резервуаров. В качестве противокоррозионных рулонных и листовых материалов в строительстве широко используют также гидроизол, изол, бризол, стеклянную ткань, полиэтиленовую пленку.

Плиточные материалы. Керамические кислотоупорные п л и т к и получают путем формования и обжига специально подобранной обогащенной или природной глины. Их изготовляют следующих размеров (в мм): 50x50x10, 100x100x10, 100x100x20, 150х150х(20, 25, 30); 175х175х(20, 25, 30) и 200x200 (20, 30, 35, 50). Предел прочности плиток на сжатие не менее ЗкН/см², кислотоупорность 96—98%. Плитки, обожженные до спекания, отличаются высокой плотностью, механической прочностью, газонепроницаемостью, химической стойкостью к действию минеральных и органических кислот и их смесей при высоких температурах. Однако плитки не устойчивы к действию едких щелочей, плавиковой и фосфорной кислот.

Кислотоупорные керамические плитки применяют для защиты химической аппаратуры и строительных конструкций от действия агрессивных жидкостей и газов.

Фенолитовые плитки изготовляют методом прессования порошка из фенолоформальдегидной смолы с хлорвиниловой смолой. Их выпускают размерами (в мм): 100X 100х(3—5) и 150Х150Х Х(3—5). Предел прочности (кН/см²) плиток на сжатие 15—20, на растяжение — 3—4. Плитки устойчивы к действию минеральных и органических кислот, растворителей (керосина, бензина, скипидара, уайт-спирита) и ртути. Фенолитовые плитки применяют для облицовки строительных конструкций в цехах химических производств.

Асбоэбонитовые плитки получают методом прессования смеси из отходов отработанной резины, тонкомолотой асбестовой пыли и шинного регенерата. Их выпускают размером 150 X 150 X 10 мм. Предел прочности плиток на сжатие 600 кН/см². Они обладают высокой химической стойкостью, взрывобезопасны, ртутонепроницаемы и имеют высокие диэлектрические показатели. Применяют плитки для облицовки строительных конструкций в различных промышленных помещениях.

Пластичные материалы. Асбовинил получают из смеси лака этиноль и измельченного асбеста. Он обладает высокой химической стойкостью к большинству агрессивных сред: неокисляющих минеральных и органических кислот, щелочных сред, растворов солей, многих органических растворителей, сухих и влажных газов, пресной и морской воды. Асбовиниловую массу применяют в качестве покрытия для защиты металла и бетона от воздействия различных агрессивных сред.

Эпоксидные составы получают все большее распространение в качестве противокоррозионных материалов, что объясняется их высокими эксплуатационными качествами. На основе эпоксидных полимеров получают разнообразные по составу грунты, мастики и растворы (ЭД-5, ЭД-6, ЭД-37, Э-40 и др.) противокоррозионного назначения.

Эпоксидные составы щелочестойки, имеют высокие прочностные и адгезионные показатели, характеризуются отсутствием усадки.

Фаизол представляет собой полимеризующийся материал, получаемый на основе фурфуролацетонового мономера, кислотного отвердителя и различных наполнителей (кварцевый песок, уголь, графит). Правильно приготовленный и отвердевший фаизол характеризуется высокой прочностью, стойкостью к воде, маслам, бензину, кислотам (кроме окисляющих), щелочам и растворам солей. Время схватывания фаизола составляет от 20 мин до 2—3 ч. Фаизол применяют для противокоррозионных покрытий стальных конструкций и аппаратуры.

В качестве пластичных противокоррозионных материалов в строительстве широко применяют также полимеррастворы, латексцементные составы, цементные растворы, бетоны.

Герметизационные материалы

Тиоколовые мастики получают на основе жидкого тиокола и изготовляют марок ГС-1, У-ЗОм, У-ЗОс и др. Каждая из указанных мастик состоит из герметизирующей пасты, вулканизирующей пасты, ускорителя вулканизации, наполнителя. В качестве герметизирующей пасты используют жидкий тиокол, который вулканизуется за счет введения в него вулканизующейся пасты и ускорителя. Вулканизирующие агенты вводят в герметизирующую пасту непосредственно перед употреблением.

Тиоколовые герметики изготовляют непосредственно на объекте путем смешивания компонентов до получения однородной массы. Жизнеспособность готового герметика— 1—1,5 ч и зависит от исходной вязкости тиокола, количества вулканизующих агентов и температуры воздуха. При обычных условиях (температура воздуха 15—20^о) вулканизация герметика завершается через 7—10 сут. Если необходимо ускорить процесс вулканизации, герметизированные швы прогревают при температуре 50° в течение 24—36 ч или при температуре 80° 12—18 ч. Это ускоряет процесс вулканизации в 7—10 раз.

Тиоколовые мастики обладают хорошей адгезией ко многим материалам. Они стойки к воздействию морской и пресной воды, растворителей, разбавленных кислот, слабых щелочей, солнечного света; хорошо сопротивляются окислению, действию атмосферных осадков, обладают коррозионной стойкостью. Применяются тиоколовые мастики для герметизации стыков железобетонных панелей, заполнения швов в деталях и конструкциях из металла, пластмассы, керамики и стекла.

Полиизобутиленовые мастики представляют собой однокомпонентную систему, состоящую из двух фаз — жидко-эластичной и твердой. В жидко-эластичную фазу входят полиизобутилен, регенированная резина, минеральное масло, а в твердую — тонкомолотый каменный уголь. В зависимости от температуры, ниже которой эластичность значительно уменьшается, полиизобутиленовые мастики делят на три марки: УМ-20, УМ-40, УМ-60 (цифры указывают низший предел температуры применения). В качестве заполнителя кроме каменного угля используют сажу, тальк, асбест.

В строительстве кроме указанных применяют также полиизобутиленовую мастику марки УМС-50 (ГОСТ 14791—69), изготовленную на основе полиизобутилена и добавок (масло нейтральное), молотые мел, мрамор или известняк.

Полиизобутиленовые мастики отличаются высокой эластичностью, атмосферостойкостью, хорошей адгезией к основанию, обладают абсолютной влаго-, паро- и воздухонепроницаемостью. Поставляются мастики на объект в готовом для употребления виде в бумажных или металлических патронах и применяются для заполнения (герметизации) полости стыков любой конфигурации.

Упругие прокладки. В качестве упругих прокладок для герметизации стыков сборных конструкций применяют пороизол, гернит и др.

Пороизол — пористый, гнилостойкий и долговечный материал, эластичный при температуре от +80 до —50°С. В зависимости от назначения выпускают в виде трубок, лент или жгутов. Изготовляют пороизол двух марок: М — пористый материал с незакрытыми порами на поверхности и П — пористый материал с защитным протектором из пленки. Пороизол марки М при укладке в стыки сборных конструкций покрывается пленкой изола Г-М для закрытых пор на поверхности материала. Пороизол марки П применяют без какой-либо дополнительной обработки.

Гернит (ГУ 480-1-119-71) изготовляют из резиновой смеси типа НР-73-51 в виде пористых герметизирующих прокладок круглого, овального или грушевидного сечений с пленкой на поверхности. Основным эксплуатационным показателем гернита, как и пороизола, является высокое эластическое восстановление после сжатия, что обеспечивает уплотнение стыка между конструкциями при его деформации. В зависимости от внешнего вида и размеров гернит подразделяют на I и II сорта. Применяют его в основном для герметизации горизонтальных и вертикальных стыков наружных стеновых панелей.

 

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ

В современном строительстве металл имеет не менее важное значение, чем бетон, железобетон, каменные и лесные материалы. Из стального проката возводят каркасы промышленных зданий и сооружений, башни, мачты, опоры, мосты, эстакады, резервуары, газгольдеры. Широко используют в строительстве и такие металлические изделия, как арматура для железобетона, трубы, болты, заклепки, гвозди. Особое значение в современном строительстве приобрели легкие металлические конструкции зданий и сооружений, применение которых способствует уменьшению трудоемкости, продолжительности и стоимости их монтажа. Все более широкое применение находят алюминиевые строительные конструкции: окна, двери, витражи, перегородки, подвесные потолки, трехслойные стеновые панели.

Широкое применение металла в строительстве объясняется главным образом наличием свойств, выгодно отличающих его от других строительных материалов,— это высокая прочность, способность к значительным упругим и пластичным деформациям; металл относительно легко поддается обработке давлением (прокатке, ковке, штамповке) и литью; из него можно получать изделия любых профилей.

Металлы делят на черные и цветные. Черными называются металлы и сплавы, в которых основным элементом является железо. Кроме того, в них содержатся и такие химические элементы, как углерод, кремний, фосфор, сера и марганец. В зависимости от содержания углерода в железоуглеродистом сплаве черные металлы делятся на чугуны и стали.

Чугун представляет собой сплав железа с углеродом, содержание которого в сплаве превышает 2%.

Сталь — это железоуглеродистый сплав, содержащий до 2% углерода. Цветными называются металлы и сплавы, в которых основным элементом является какой-либо цветной элемент: алюминий, медь, цинк.